岩土工程中的深基坑支护问题和解决措施

岩土工程中的深基坑支护问题和解决措施

黄继华

中国葛洲坝集团股份有限公司 湖北武汉 430000

摘要：岩土工程深基坑施工是一个复杂且动态变化的过程，虽然是临时性的，但是对工程本身及周围既有建筑物的影响较大，且涉及诸多的不确定性，只有对基坑支护工程施工质量和安全管理给予足够重视，才能保障基坑支护的作用和稳定性。

关键词:岩土工程；深基坑支护；问题；解决措施

1深基坑支护存在的问题

1.1 支护设计方面存在的问题

1.1.1承载力计算中理论值与实际值的偏差现阶段岩土工程深基坑支护承载力验算方法通常采用极限平衡理论来计算深基坑支护工程的实际承载力。在不考虑深基坑支护现场的实际情况，将深基坑支护看作一个理论模型的前提下，极限平衡理论计算方法可以满足深基坑支护结构所需的承载力要求。但是，施工现场不确定、不可控因素很多，这些不确定因素不可避免地参与到深基坑支护的实际承载力中来，因此极限平衡理论不全面的计算思路在深基坑支护的实际承载力计算中显得不足。极限平衡理论是静止稳定状态模型的计算方法，而岩土工程深基坑支护是一个动态平衡模型，时间推移会影响深基坑结构的支撑能力，支撑能力下降会对深基坑结构安全性造成影响。

1.1.2力学参数选取不准确

岩土深基坑支护结构承载力计算结果越接近实际情况越好。在动态变化的深基坑支护结构内想要得到接近实际的承载力数值，必须选择合理的力学参数。不合理的力学参数会降低承载力计算的可靠性，影响深基坑支护结构的稳定性。深基坑支护设计常用的朗肯公式和库伦公式无法准确计算深基坑土层结构动态变化的本质，所以其设计方案的具体实施效率会打折扣。相反，如果基坑支护设计阶段的力学参数选择合理，那么基坑支护结构的整体性就可以得到保障。然而在岩土深基坑工程的实际施工中，设计施工人员往往都没有对力学参数选取给予重视，不但影响了深基坑结构整体稳定性，还增加了施工工期和成本。

1.2 支护施工方面存在的问题

1.2.1深基坑开挖中的不规范操作

深基坑支护施工实际操作与规范操作之间存在较大差距，例如按规范要求，深基坑的开挖应分部开挖，上一步开挖完立即进行支护施工，支护施工完再进行下一步开挖，且开挖的坡度也有严格规定，如图1。但是，实际施工中常出现一挖到底以及超挖或欠挖的现象。这主要是施工现场管理人员的管理意识不够造成的，还有，基坑支护工程前期的边坡开挖和修整通常委托土方单位完成，而土方单位一方面缺乏基坑支护知识，另一方面一挖到底还能节省台班费。让不具备基坑支护知识的管理人员进行基坑边坡修整现场管理，很难准确控制边坡开挖和修整的垂直度，开挖后的边坡参数很难与实际工程相吻合，给后续施工带来不便。

图1 深基坑分部开挖标准做法实景图

1.2.2深基坑边坡坍塌与局部失稳

边坡坍塌和局部失稳属于基坑支护工程质量不合格的后遗症。边坡坍塌其主要原因有二，一是基坑支护设计不合理，二是支护施工操作不规范，例如采取土钉墙作为支护形式的基坑支护工程，土钉长度制作不规范、土钉间距过大或注浆量不足等会影响边坡支护预期承载力的发挥，继而导致边坡坍塌。边坡局部失稳现象主要是在开挖土体前未做好支撑力制约因素分析，没有采取预防边坡局部失稳的预防措施。

1.3 深基坑支护技术、管理方面存在的问题

不同地区的深基坑支护项目所处的地层结构、地质条件相差较大，基坑安全等级也不同，所以不同的深基坑开挖工程其支护方案是不同的。比如，有的深基坑安全等级较高且地质条件复杂，支护形式通常设计为预应力锚杆加护坡桩联合支护形式，有的深基坑安全等级较低且地质条件良好，可直接布置土钉墙作为支护形式。不同的支护技术对应不同的现场施工管理策略，不能一概而论，在确保基坑支护质量满足要求的前提下，可采用先进的技术管理来降低施工成本。而这需要施工团队有较好的施工技术和管理能力，对深基坑中容易出现的质量问题能通过科学的管理方法给予预防和处置，对可能存在的安全隐患环节实施实时监控。

2 深基坑支护问题的解决措施

2.1设计理念的创新

岩土工程深基坑支护技术已积累了丰富的设计经验，形成了一些规范化设计流程。在岩土工程深基坑支护设计中，要做到与工程实践相结合，不拘泥于理论公式和计算方法，科学合理选择力学参数，有效降低深基坑支护结构实际承载力和理论承载力的差异，确保在设计阶段就建立一个与施工现场适应的动态管理体系。

2.2监测深基坑结构变形

岩土工程深基坑支护是一个动态平衡结构体，所以无论是岩土工程支护设计阶段还是施工阶段，都需要与岩土施工现场实际情况相结合，加大对岩土工程深基坑项目的变形观测。在深基坑结构变形监测基础上，还要对深基坑周围的建筑物和管线的变形做好监测。监测深基坑结构变形可以客观反应深基坑支护施工质量，在第一时间发现深基坑施工质量存在的问题，及时采取补救措施。

2.3重视深基坑支护施工质量

虽然大部分深基坑工程是临时用工程，在主体建筑物建设到一定程度后需要回填，但也不能忽略其施工质量。基坑虽然是临时性的，但也有一定的安全使用周期，如果在使用周期内出现了质量隐患，会给后续施工带来困难。此外，深基坑支护施工质量不仅关系基坑安全，还关系基坑周围建筑的安全。基于此，深基坑支护施工中要加强质量监管力度，现场技术人员要严格按照技术交底内容进行监管和指导，要做好施工前期的各项准备工作，对周围建筑和地下管线布置情况做好记录。支护施工要严格按设计文件进行，不能因为现场施工遇到困难就随意改动，例如锚杆长度设计为16m，而实际施工中成孔困难，也不得擅自更换锚杆长度。

2.4提升现场管理人员综合素质

岩土工程深基坑支护工程通常具有工期紧、施工任务重的特点，且交叉作用工序较多，需要现场管理人员有过硬的技术理论知识。企业要定期对施工管理人员进行技能培训，提升其综合管理水平，经常向管理人员分享岩土工程深基坑项目案例，分析案例管理的得失。

3结语

虽然岩土工程深基坑支护的设计方案、施工方法日渐成熟，但由于其涉及的不确定因素较多，在设计和施工中仍然存在一些问题，对深基坑支护系统的安全稳定性仍有不利。基于此，科学合理解决深基坑支护过程中遇到的各类问题对深基坑支护的稳定性非常重要。

参考文献

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[2]王胜强. 岩土工程中的深基坑支护设计问题和解决措施的应用研究[J]. 工程技术研究,2021,6(01):203-204.

[3]韩海涛,陈越. 岩土工程中的深基坑支护设计问题和解决措施[J]. 世界有色金属,2020,(16):188-189.

[4]王文跃. 岩土工程中的深基坑支护设计问题和解决措施[J]. 工程建设与设计,2020,(14):65-66.